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Shield integrity test - DSX CableAnalyzer

2022/11/23

If you have access to YouTube, you can click here to watch a video of this new feature in action. In data centers where the shield is typically grounded at both ends, ANY wire map tester will report the shield as connected, even if it is not. That's because the shield test is a simple DC Resistance measurement. If the shield is open, it will find the remote unit using the building ground (earth).The DSX CableAnalyzer offers a unique solution to this problem. It ties the four pairs together and then sends a differential signal down the cable treating the shield as the second conductor. This allows the DSX CableAnalyzer to view the shield in the time domain. So even if the patch panels are grounded, it will report the shield open, if indeed it is open you would see:And since it is using time domain techniques, the distance to the open is given. In this example, we can see the patch panel at the near end is the issue.The scenario above occurs when the technician grounds the connector on the non conductive side of the cable shield. The result is degraded Alien Crosstalk performance. Since users are told that shielded cabling systems do not need to be tested for Alien Crosstalk, one wonders how wide spread this issue is and whether users are getting the performance they paid for.附加信息If you only use the drain wire to connect the shield and that drain wire is greater than approx. 2 inches (5 cm), the DSX CableAnalyzer may report the shield as open. This is by design. Such a termination acts as an open circuit at the frequencies we are talking about here....

FLIR E6——暖通工程团队检测管道泄漏的“神器”！

2022/11/09

供暖季：一年未用的地暖管在遭遇了腐蚀、热胀冷缩之后的短暂运行后罢工漏水了！这种情况很常见，出现渗漏后，快速、精确地定位漏水点，并及时解决问题非常关键。那该如何准确定位漏水点，最快速度保证供暖正常呢？怎么办呢？其实，解决这些问题并不难，只要配备一台FLIR红外热像仪，一扫便可及时发现问题，在无需进行大面积破坏的前提下，简便快捷地找出管道的漏水点。沈阳某热力服务公司所管辖的皇姑区于洪区附近的下水井位置有热气冒出，预测是热力管道发生泄漏，使用听音杆排查了好久，仍旧无法判断漏水，通过使用FLIR E6地面普查后，通过即拍即得的红外热成像图，快速排查管道，迅速找到了具体漏点。红外热像仪查找泄漏过程首先使用听音杆（RD546）在热力井口内进行阀栓听音，但由于该区域管道的两个井口间的距离为300米，听音杆的有效听音范围在70米左右，假设漏水点在管道中间位置，那么使用听音杆无法听取到漏水噪音。得出无法使用听音杆的结果后，检测人员开始使用FLIR E6红外热像仪进行地面普查，通过界面显示及下水井口的扫描判断出热力管道位置及漏水的流向。虽然地面与周围无异，但透过红外热像仪的镜头可以发现有明显高于周边的热点，重点观测该高温区的变化情况发现，该高温区面积逐步扩大，这就是典型的漏水现象。至此，热力管道的漏水点可以确定。FLIR红外热像仪的优势确定了漏水点后，如何治理的问题即可迎刃而解。对于维修师来说，使用FLIR红外热像仪能快速准确地检测出泄漏点，减轻了工作量，还提高了工作效率。对漏水点标记定位后，只需凿开泄漏点的地面，即可完成维修工作。升级款FLIR E6-XT升级后的FLIR E6-XT搭载43,200（240×180）像素的红外探测器，搭配FLIR MSX?图像增强技术提供出色的红外成像细节，而内置Wi-Fi功能则使用户能够快速连接至FLIR Tools?移动应用程序，随时随地分享图像和发送报告，非常适合团队之间的互通合作。该团队使用FLIR E6还检测到很多其他热力管道的泄漏：通过这些实例可以看出FLIR E6红外热像仪能以红外热图像的形式清楚显示地暖热力管道的能量损耗发现其具体的漏水部位不仅仅于此，FLIR E6还可以全自动、免调焦，非常容易操作。另外，升级后的E6-XT还具备Wi-Fi功能。可以及时分享红外图像和数据，是一款经济实惠、理想的热检测工具。...

零基础学会MATLAB编程控制示波器！

2022/10/10

示波器作为电子工程师最常用的时域仪器之一，是电路设计、研发、实验、制造或维修电子等常用的测试工具。面对当今各种复杂测量挑战，工程师们需要最好的工具，快速而精确地解决测试疑难，示波器是广大电子工程师测试的关键工具。在有些情况下，需要编程控制示波器采集数据，并进行数据处理和分析，实现对示波器的自动化操作，最终完成自动化测试。有些特殊场合，由于安全问题，需要把示波器放到封闭实验室环境下进行测试，也需要编程控制示波器采集数据安全地完成测试任务。因此实现对示波器的自动设置和远程采集数据，成为很多前沿科学研究和实验，以及生产自动化的必需环节。控制示波器常用的编程语言有MATLAB、Python、Labview、VC、C#等。MATLAB是许多工程师非常喜欢的编程开发工具，可以非常方便进行各种信号处理，深受广大工程师和学生的喜爱。本文介绍利用MATLAB编程控制示波器完成采集数据并显示波形。我们可以把MATLAB安装在示波器上或者安装在PC上，MATLAB可以直接与示波器进行通信。下面介绍MATLAB编程控制示波器之前的准备工作。1、安装NI-VISA利用MATLAB控制仪器，需要安装一个VISA，建议安装NI-VISA库，可以去NI官方网站下载安装（http://www.ni.com）。2、接口的选择和设置根据示波器支持的接口，可选用GPIB、RS232、USB、Ethernet等接口来编程控制仪器，本文利用MATLAB通过以太网接口编程控制实时示波器为例。控制接口的选取 a. LAN [TCPIP0::192.168.0.1::INSTR] b. GPIB [GPIB0::1::INSTR] c. Serial [serial('COM1','BaudRate',4800)] d. USB [USB::XXX::XXX::XXX::INSTR] e.Virtual GPIB [GPIB8::1::INSTR]示波器和PC的设置(以LAN为例) a. 设置示波器的IP地址例如: 192.168.0.2 b. 设置PC的IP地址例如: 192.168.0.1 c. 关闭示波器和PC的防火墙 d. 在PC端 ping 192.168.0.2，看是否ping通3、示波器编程手册下载下面分别泰克MSO2系示波器、MDO3系示波器、MSO4/5/6系示波器、DPO/MSO70K系列示波器的编程手册下载链接。不同系列示波器编程手册 MSO2系示波器https://www.tek.com/en/manual/oscilloscope/2-series-mso-programmer-manual-2-series-mso MDO3系示波器https://www.tek.com/en/manual/oscilloscope/3-series-mixed-domain-oscilloscope-programmer-manual-3-series-mdo MSO4/5/6系示波器https://www.tek.com/en/manual/oscilloscope/4-5-6-series-mixed-signal-oscilloscope-programmer-manual-5-series-mso DPO/MSO70K示波器https://www.tek.com/en/oscilloscope/dpo70000-mso70000-manual/dpo70000sx-mso-dpo70000dx-mso-dpo70000c-dpo7000c-mso5000-b-1Matlab编程控制示波器流程利用Matlab编程控制示波器，通过发送SCPI指令实现对示波器的控制和操作，设置示波器的相关参数，然后采集示波器的数据并显示。1、连接示波器MATLAB可以利用GPIB、RS232、USB、Ethernet等接口控制示波器，今天利用以LAN以太网口控制示波器为例，利用visa命令创建对象。2、询问示波器 IDN利用query发送SCPI命令询问示波器的产品信息，可以得到示波器的厂家、型号、序列号、固件版本等。3、设置示波器出厂设置利用fprintf发送SCPI命令*RST对示波器进行出厂设置。4、设置示波器参数利用fprintf发送SCPI命令设置示波器的参数，设置示波器的运行模式、水平刻度、采样率、垂直刻度、垂直位置、触发电平、触发类型等。5、读取测量结果先用fprintf发送SCPI命令设置测量项和参数，然后用query读取测量结果，下面的代码以测量信号的周期为例。6、读取通道波形数据先利用fprintf发curve?命令，利用binblockread读取数据，然后利用query获取相关的垂直刻度信息，最后转换成电压数据。7、读取水平时基数据先发query发相关命令，然后计算出示波器的水平刻度数据。8、画通道波形图利用plot把示波器采集的波形数据画图。9、断开仪器连接利用fclose断开与示波器通信连接。总结本介绍如何利用MATLAB语言编程控制示波器采集数据并显示波形，从而实现对示波器的自动化操作，完成自动测试和分析，大大提高工作效率。...

阻抗匹配与差分线设计

2022/09/27

高频高速是未来线缆行业的发展趋势，随之而来对原有普通线缆生产商带来众多技术挑战，如您工厂需要相关高频基础知识的培训，可以添加微信进行申请，我们将可以给您工厂培训相关高频知识课题（线上+线下均可）。差分线的基本概念差分对是指一对存在耦合的传输线，每条线都可以用简单的单端传输线。这两条线组合在一起就称为“一个差分对“。下图为最常见的差分线对的截面图。差分传输是一种信号传输的技术，区别于传统的一根信号线一根地线的做法，差分传输在这两根线上都传输信号，这两个信号的振幅相同，相位相反。在这两根线上的传输的信号就是差分信号。信号接收端比较这两个电压的差值来判断发送端发送的逻辑状态，在电路板上，差分走线必须是等长、等宽、紧密靠近、且在同一层面的两根线，这两根线上传输的信号就是差分信号(差模信号)。优点是抗干扰能力强，缺点是电路比单端传输的复杂，一般在高速信号中，其电压幅度比较低，像MIPI DSI规范低速振幅=1200mv，而高速振幅=200mv，所以采用上面的单端走线的话抗干扰能力实在太差了，因此高速（低振幅）大部分是使用差分信号。如下图差分放大电路有差模和共模两种基本输入信号，那么什么是共模信号呢？当两输入端所接信号大小相等，极性相反时，称为差模输入信号；当两输入端所接信号大小相等、极性相同时，称为共模信号。实际应用中，温度的变化各种环境噪声的影响时共模噪声，也称为对地噪声，指的是两根线分别对地的噪声。差分放大电路时直接耦合放大电路的基本组成单元，对于共模信号起到很强的抑制作用，未对差模信号起到放大租用，并且电路的放大能力与输出方式有关。为了提高信号在高速率、长距离情况下传输的可靠性，大部分高速的数字串行总线都会采用差分信号进行信号传输。差分信号是用一对反相的差分线进行信号传输，发送端采用差分的发送器，接收端相应采用差分的接收器。下图是个差分线的传输模型及真实的差分PCB走线。采用差分传输方式后，由于差分线对里正负信号的走线是紧密耦合在一起的，所以外界噪声对于两根信号线的影响是一样的。而在接收端，由于其接收器是把正负信号相减的结果做为逻辑判决的依据，因此即使信号线上有严重的共模噪声或者地电平的波动，对于最后的逻辑电平判决影响很小。相对于单端传输方式，差分传输方式的抗干扰、抗共模噪声能力大大提高。下图是一个差分传输对共模噪声抑制的一个例子。采用差分方式进行信号传输会使得收发端的电路变得复杂，系统的功耗也随之上升，但是由于其优异的抗干扰能力以及可靠的传输特性，使得差分传输方式在需要进行高速数字信号的传输或者恶劣工作环境的领域得到了广泛的应用，如LVDS、PCI-E、SATA、USB、HDMI、1394、CAN、Flexray等总线都是采用差分的信号传输方式。差分阻抗的基本概念差分对最重要的电气特性是差分信号的阻抗，称为“差分阻抗”，即差分对对差分信号的阻抗，是差分信号电压与其电流的比值。这个定义是计算差分阻抗的基础，其微妙之处在于怎样定义信号的电压和电流。对差分对来说，若两线离得足够远，则每条线的单端阻抗Z0为50欧姆。流经信号传输线和返回路径之间的电流为：式中，Ione为流入信号线并从返回路径流出的电流；Vone为信号线与相邻返回路径的电压；Z0为信号线的单端特性阻抗。传输线上的跳变差分信号是两条信号线上的差信号。它的电压是每条信号线上电压的两倍：2 × Vone。根据阻抗的定义，差分信号的阻抗为:式中，Zdiff为差分阻抗；Vdiff为电压差或差分信号变化；Ione为流入一条信号线后从其回路流出的电流；Vone为一条信号线与相邻返回通路的电压；Z0为单条线的单端特性阻抗。无耦合时的差分阻抗假设两条传输线相隔足够远，比如两线相隔距离至少是线宽的两倍，两条线之间的相互作用就不明显了，这就是无耦合的情况。如果一个差分信号沿差分对传输到达接收终端，那么终端的差分阻抗非常大，差分信号将会反射回源端。这种多次反射就会产生噪声，影响信号质量。下图所示的就是一个差分线末端出现的模拟差分信号。振铃的出现是由于差分信号在低阻抗的驱动器和高阻抗的线端之间的多重反弹。图中差分对互连末端没有端接，并且差分对之间没有耦合，下图为差分电路和差分线对的远端接收信号。消除反射的一种方法就是在两条信号线的末端跨接一个端接电阻来匹配差分阻抗。对差分信号来说，信号线末端的端接电阻和差分对的阻抗是相同的，这将会消除反射。下图就是在两信号线之间加入100欧姆电阻后，接收端的差分信号。图中差分对末端有端接，并且差分对之间没有耦合，下图为差分对远端接收到的差分信号。耦合时的差分阻抗当两条带状线相距越来越近时，它们边缘的电场和磁场会重叠，二者之间的耦合程度也会越来越强。耦合程度用单位长度上的互感电容C12与互感电感L12表示。当把两信号线靠近时，C11和C12都会改变。当信号线1与其返回路径的一些边缘区域被相邻信号线干扰时，C11将减小，C12会增加。但是，负载电容CL= C11+ C12改变不大。下图所示为单位长度上负载电容CL、单位长度对角电容C11及耦合电容C12的变化情况。带状线材料是FR4，线宽5 mil，特性阻抗50欧姆，CL, C11与C12随两线的边缘举例的变化。当把两信号线靠近时，L11和L12都将发生改变。下图所示为单位长度上环路自感L11的变化和单位长度上环路互感L12随两线的边缘举例的变化。由于相邻导线的感应涡流，L11将会有略微的减小(最近时的减小量小于1％)，L12会增加。L11与L12随两线的边缘举例的变化。总之，把两条走线放置在一起时，耦合增加。但是，即使在间距更紧密的情况下，间距等于线宽，最大的相对耦合度(即C12/C11或L12/L11)仍小于15%。当间距大于15 mil时，相对耦合减小至1%，基本可忽略不计。下图所示为当两条50欧姆、5 mil的FR4带状线间的间距变化时相对互容和相对互感的随线距的变化，即相对电容耦合与相对电感耦合的比值，如何随间隔的变化而变化。注意，对于带状线这种有相同介质结构的传输线，两传输线的相对耦合电容与相对耦合电感是相同的,间距变化时相对互容和相对互感的变化....

衰减参数科普篇

2022/09/27

信号衰减原因很多，自然衰减跟频率是没关系的，但绕射、遮挡、大气吸收等就和频率有关，频率越高越容易被遮挡，也容易被吸收，所以高频信号更加容易衰减。电磁波在穿透任何介质的时候都会有损耗，手机、无线遥控器、无线路由器、蓝牙、物联网等采用扩频和其他宽带调制技术的无线设备，会在载波频率之外很宽的频率范围内产生带外发射和杂散发射，这些发射会对其他无线电设备产生干扰。衰减---Attenuation 單位 –dB高频电子讯号在传动时由于基本材料电阻，产生讯号强度(电压)降低以外，尚有因高频引发的Impedance，导致电子讯号强度再被降低,基本电阻的衰减取决于导体材质可称直流衰减,电容电感的衰减取决于频率高低可称交流衰减，且频率越高此衰减越严重；如果ATT数值越趋近于0时，表示讯号损耗的情况越少。反之，ATT数值越负(越小)时，表示讯号损耗的情况越严重.（常见的衰减参数的测试图，Pass表示符合测试要求，NG表示测试数据异常）衰减/插入损失（α，Attenuation/Insertion Loss）指输出端功率（Pout）比入射端功率（Pint）降低了多少，以dB（分贝）来表示，也可以是指输出电压（Vout）与入射电压（Vin）相比讯号损耗剩下多少，一般是用NA（网路分析仪）来量测，可由仪器直接量得，其公式如下：单位长度传输线的总衰减是中心导体的损失（αc）和介电材质损失（αd）之和。αc＝11.39*f1/2/Z0*(d+D) dB/m（f:GHz d,D:cm）或　αc＝4.34*f1/2/Z0*(d+D)dB/100ft（ f:MHz d,D:inch） αD＝90.96*f*Σr1/2*tan(δ) dB/m或　αD＝2.78*f*Σr1/2*tan(δ) dB/100ft δ为散逸系数如果ATT数值越趋近于0时，表示讯号损耗的情况越少。反之，ATT数值越负（越小）时，表示讯号损耗的情况越严重。衰减常数（参照电线电缆手册一的数据说明）表示电磁波在均匀电缆上每公裡的衰减值，它由两部分组成，由于金属导体中的损耗而产生的衰减；由于介质中损耗产生的衰减。αn={[RLGL-ω-2LLCL+(RL+ω2LL2)(GL2+ωL -2C2)1/2]/2} 1/2 在低损耗近似中，上式可近似为：αn=(RL/Z0+GL*Z0)/2从两个电压比值奈培数到同一比值的dB数之间存在一个简单的转换关係，如果两个电压的比值奈培数为rn，同样电压比值的dB数为rdB，由于它们等于相同的电压比，所以可以得到：10rdB/20=ernrdB=rn*20loge=8.68*rn所以传输线单位长度的衰减dB/长度为：αdB=8.68αn=4.34(RL/Z0+GL*Z0) 注：αn表示衰减，为奈培/长度 αdB表示衰减，为dB/长度 RL表示导线单位长度串联电阻 CL表示单位长度电容 LL表示单位长度串联回路电感 GL表示由介质引起的单位长度并联电导理论上，这虽是频域中的衰减，但衰减却与频率没有内在联系，然而事实上，在现实世界中，对于非常好的传输，由于趋肤效应的影响，单位长度串联电阻随著频率的平方根增加；由于介质损耗因数的影响，单位长度并联电导随著频率而增加，这意味著衰减也会随著频率的升高而增加，高频率正弦波的衰减要大于低频率的衰减。单位元长度损耗由两部分组成，一部分是由导线损耗引起的衰减：αcond=4.34(RL/Z0),另一部分衰减与介质材料损耗有关：αdiel=4.34(GL*Z0)，总衰减为：αdB=αcond＋αdiel随著频率的升高，介质引起衰减的增加速度要比导线引起衰减的增加速度快，那么会存在某一频率，使得在这一频率之上时介质引起的衰减处于主导地位.传输线上的信号损耗：综合以上信号损耗主要包括以下几种：阻性损耗、介质损耗：信号以电磁波的形式在传输线中传输，在介质中产生极化。介质中的带电粒子沿着电场方向规则排列，电荷的规则移动消耗了能量。相邻耦合损耗：串扰的影响，信号的能量一部分耦合到响铃的线上去，从而衰减了自身的能量。反射损耗和辐射损耗等：反射的信号在传输线上来回传输，最终对信号的总能量构成损耗；高频信号以电磁波的形式辐射出PCB在分析传输线损耗时，还应注意：趋肤效应；邻近效应；表面粗糙度；复介电常数；介质损耗；随频率变化的阻抗特性和时延特性等，特别自身的损耗是高频损耗的主要部分：主要是由导线自身的电阻所引起的损耗，在交流信号下，导线的阻抗会随着频率的变化而变化；走线的表面都会有一定的粗糙度，当信号的波长与走线层表明的粗糙度相近时会加剧阻性损耗，而且由于趋肤效应的影响，高频电流会集中在导体的表面，这会进一步加剧导体的阻抗损耗，下面我们将分析这些损耗如何体现在传输线上面.线缆的低衰减可归于下列因素：a.很大的中心导体直径(d)或绝缘介电材质的直径。介电材质能防止高频能量经由电阻成份散逸而保存的能力.介电材质散逸系数越低, 代表其传递高频能量之能力越高。b.中心导体直径或覆被低阻值。c.低介电係数。d.低的集肤效应深度。（举一个生活中的例子，如图为热水传输管道）问题1：供热水公司输出热水假设100°C，但实际接收单位肯定会有差异，在这个热水传输过程中有发生明显损耗.问题2：一杯热水100°C，放置一个小时以后，可能就变成常温的水，在这个放置过程中，水温发生明显损耗.影响到热水传输损耗的原因分析：传输管道的壁厚（会影响保温的时间）传输管道的内壁光洁度（会阻碍传输的速度）传输管道的材质（会影响保温的时间）传输水的速度（速度直接影响水温损耗的速度）传输的距离（距离直接影响水温损耗的速度）外部环境的影响（会影响保温的时间）（如图对比管道图，铜丝即为传输的核心水，绝缘皮即是保护的传输管道）影响到线缆传输损耗的原因分析：传输管道的壁厚（对比为芯线的皮厚）传输管道的内壁光洁度（对比为线材附著力不稳定及芯线外观不良粗糙）传输管道的材质（芯线的绝缘材质）传输水的速度（导体的大小）传输的距离（测试线材的长短）外部环境的影响（测试的环境及线材的屏蔽效果(遮蔽率)）线缆设计中关键点﹕阻抗，绝缘外径，导体外径，屏蔽状况阻抗大；衰减小﹔绝缘线径大；阻抗大；衰减小﹔导体直径大；衰减小﹔发泡度大；介电常数小；衰减小﹔编织密度增加；衰减小﹔编织+铝箔结构；衰减小﹔铝箔厚度增加；衰减小﹔线缆生产过程中控制关键点﹕芯线的皮厚偏小；衰减增大附著力不稳定及芯线外观不良粗糙；衰减增大芯线的绝缘材质；介电常数小，衰减小导体偏小；衰减大测试线材的长短；线长衰减大测试的环境及线材的屏蔽效果(遮蔽率)；环境差；衰减大.不同线种的应用设计理论重点也不同，以下做简要数据罗列说明电线主要分为两种，一种为同轴系列，一种为对绞系列同轴线主要影响衰减的因素﹕阻抗﹑绝缘线径﹑导体直径﹑编织锭子数﹑每锭根数。（目前需要用到同轴线的主要成品系列罗列）1) 阻抗增大；衰减减小﹔2) 绝缘线径增大；阻抗增大；衰减减小﹔3) 导体直径增大；衰减减小﹔4) 发泡度增加；介电常数减小；衰减减小﹔5) 外导体变化（编织）的影响a) 编织密度增加；衰减减小﹔b) 编织+铝箔结构；衰减减小﹔c) 铝箔厚度增加；衰减减小﹔双绞线主要影响衰减的因素﹕导体﹑绝缘介质﹑绝缘线径﹑对绞节距﹑对屏蔽松紧﹑对屏蔽厚度﹑成缆节距﹑总屏蔽﹑总屏蔽厚度﹑对内延时差。（目前双绞线的种类非常多，网线最为普遍，其它如HDMI，USB,DP等都为此类别）1) 导体导体线径大；衰减小﹔导体绞合节距增大；衰减减小导体绞合质量差(起股﹑松散﹑不圆整等)；高频衰减跳动。2) 绝缘介质﹕发泡度增大；介电常数减小；衰减减小﹔3) 绝缘线径﹕绝缘线径增大；阻抗增大；衰减减小﹔4) 对绞节距﹕对绞节距增大；衰减减小﹔5) 对屏蔽松紧铝箔绕包过紧；衰减增大﹔铝箔绕包紧；高频衰减无跳动﹔铝箔绕包过紧；高频衰减跳动﹔铝箔绕包松；高频衰减有跳动。铝箔绕包不平整；高频衰减跳动.衰减参数小结：以上所写部分主要为理论知识，在实际制程中很少会根据这些公式来计算，在实际制中影响衰减的主要因素是阻抗，所以控制阻抗稳定是非常重要一个环节，这就要求在做导体时注意OD稳定、外观美观、无刮伤、凸起等会影响到阻抗的不良因素，对于芯线要求OD稳定、同心度高、表面光滑美观，绞线时要求绞距稳定、收/放线张力平衡，对于外被要求押出时不能过紧过松。所以只有做好线的每一个工段，才能保证阻抗变化不大，才能保证衰减较好；在衰减计算参数的应用里面一般有两个系数比较重要，如下附表常见衰减相关问题解惑01，低频衰减的主要影响因素是导体，高频衰减的主要影响因素是绝缘材料，而材料的介电常数和介质损耗角正切是随着频率的升高而逐渐增加的.02，感觉高频信号更容易衰减？高频信号在电力线上的衰减随着频率的增加而增加，但在某些频率，由于负载产生的共振现象和传输线效应的影响，衰减会出现突然的迅速增加。同时，信号传输距离对信号衰减程度也起着决定性的影响；随着距离的增加，衰减会迅速地增加。从统计上来说，这种变化还是有一定的定性规律可寻的。实验表明信号的衰减是距离的函数，衰减和信噪比有很大关系，信噪比，是指信道中，信号功率与噪声功率的比值，这也意味着这个数值越大，用户的线路质量也越好.03，趋肤效应不属于高频电流的衰减？趋肤效应本身不属于高频电流的衰减，而是一种现象，这种现象是电流集中在电线的表面导致线路的电阻增大，从而导致衰减。另外造成高频电流衰减的因素是高频辐射。我们知道，电流产生磁场，交变电流产生交变磁场，而交变磁场产生交变电场，所以交变电流周围产生交变的电场和磁场（这就是电磁场）并往周围辐射，往外辐射的能量随频率的增加而增加。因此高频电流要向外辐射电磁能量从而使高频电流衰减。还有线路的分布电容和分布电感，我们知道线路的分布电容和分布电感都不大，在直流电路和低频电路中可以忽略，但在高频电路中影响很大。线路越长分布电感和分布电容越大，分布电感大线路感抗就大，衰减就大，另外分布电感大造成电磁辐射也增大；分布电容会分流高频电流导致高频电流衰减。04，为什么说电磁波的频率越低，衰减越快电磁波的波长与频率成反比，频率越高，波长越短，更容易受到小物体的阻zhi挡，所以衰减更快。低频信号加载到高频信号上是为了降低干扰，频率越高越不容易受到干扰，而且高频的电磁波相对容易激励并向空间发射。无论是电磁波在空间传输随空间程差的衰减，还是电磁波在介质中传播由损耗角正切引起的衰减，都是随频率的升高衰减越大05，辐射损失（radiation loss）：在高频的时侯有较多的电磁波能量辐射出去，其实EMC的问题，在所有电器和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压电流变化，有时变化速率还相当快，这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量，而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中。EMI有两条途径离开或进入一个电路：辐射和传导。信号辐射是藉由外壳的缝、槽、开孔或其它缺口泄漏出去；而信号传导则藉由耦合到电源、信号和控制在线离开外壳，在开放的空间中自由辐射，从而产生干扰。很多EMI抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现，大多数时侯下面这些简单原则可以有助于实现EMI屏蔽：从源头处降低干扰；藉由屏蔽过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力等。06，上升时间衰减（rise time degradation）;脉冲信号上升时间的衰减主要是因为沿着传输环境中不连续性所造成，诸如系统加入连接器、电缆，以及pads等，所以在设计连接器时，假若上升时间衰减比规范定义来的大，此时必须减少上升时间的衰减。07，偏移（skew）偏移是为了确保一对差动信号经过连接器一对端子后，可以保持能接受的差动不平衡，因为在设计连接器时，同一对差动信号的端子其长度要设计成等长，以避免偏移（skew）的产生，确保差动的平衡。08，感觉高频信号更容易衰减？高频信号在电力线上的衰减随着频率的增加而增加，但在某些频率，由于负载产生的共振现象和传输线效应的影响，衰减会出现突然的迅速增加。同时，信号传输距离对信号衰减程度也起着决定性的影响；随着距离的增加，衰减会迅速地增加。从统计上来说，这种变化还是有一定的定性规律可寻的。实验表明信号的衰减是距离的函数，衰减和信噪比有很大关系，信噪比，是指信道中，信号功率与噪声功率的比值，这也意味着这个数值越大，用户的线路质量也越好.09，趋肤效应不属于高频电流的衰减？趋肤效应本身不属于高频电流的衰减，而是一种现象，这种现象是电流集中在电线的表面导致线路的电阻增大，从而导致衰减。另外造成高频电流衰减的因素是高频辐射。我们知道，电流产生磁场，交变电流产生交变磁场，而交变磁场产生交变电场，所以交变电流周围产生交变的电场和磁场（这就是电磁场）并往周围辐射，往外辐射的能量随频率的增加而增加。因此高频电流要向外辐射电磁能量从而使高频电流衰减。还有线路的分布电容和分布电感，我们知道线路的分布电容和分布电感都不大，在直流电路和低频电路中可以忽略，但在高频电路中影响很大。线路越长分布电感和分布电容越大，分布电感大线路感抗就大，衰减就大，另外分布电感大造成电磁辐射也增大；分布电容会分流高频电流导致高频电流衰减。10，为什么说电磁波的频率越低，衰减越快;电磁波的波长与频率成反比，频率越高，波长越短，更容易受到小物体的阻挡，所以衰减更快。低频信号加载到高频信号上是为了降低干扰，频率越高越不容易受到干扰，而且高频的电磁波相对容易激励并向空间发射。无论是电磁波在空间传输随空间程差的衰减，还是电磁波在介质中传播由损耗角正切引起的衰减，都是随频率的升高衰减越大....

一文科普八类网线标准规范及区别

2022/09/27

科技的发展总是相当迅猛。如今七类八类网线也已进入消费者视野，并且万兆级别的网速成为了很多家庭用户的标准配置。不过在选择的过程中，很多人也产生了一定的疑惑，都是万兆网速，那它们都有哪些区别呢？今天就结合我对网线的理解，给大家科普一下超六类七类八类网线，一起来看看吧。为何八类网络线开始受到追捧？什么是Cat8八类网线？在网络通信领域中，说起以太网线缆，往往会提到超五类网线、六类网线和七类网线的说法。不过，近年来，Cat8八类网线也开始更多被提及，那么Cat8八类网线相较以往的线缆有什么不同呢？Cat8正式出江湖？扒扒它与Cat5、Cat6、Cat7网线的区别;八类网线作为时下新一代的双屏蔽网络跳线，它能够支持高达40Gbps的传输速率，支持2000MHz的带宽，不过在拥有高速传输的同时也有一个短板，那就是八类万兆的网线传输速率拥有一定的限制，只能够达到30米距离。所以对于工程级的装修布线还需要在使用网络对接头连接起来才行，不过这样也容易造成网速的波动。不过对于网吧游戏、服务器、交换机、家庭网络等等设备连接，还是绰绰有余的。Cat8 八类网线是最新一代双屏蔽（SFTP）的网络跳线，其中它两个讯号对，可支持2000MHz的带宽，且传输速率高达40Gb/s，但它最大传输距离仅有30m，故一般用于短距离数据中心的服务器、交换机、配线架以及其他设备的连接。目前市面上常见的网线有超五类网线、六类网线、超六类网线、七类网线及超七类网线这五种类型。Cat8 八类网线和七/超七类网线一样，都属于屏蔽型双绞线，能应用于数据中心、高速和带宽密集的地方，虽然Cat8 八类网线的传输距离不如七类/超七类网线的远，但是它的速率和频率却是远超于七类/超七类网线。Cat8 八类网线和超五类网线、六类/超六类网线之间的区别较大，主要体现在速率、频率、传输距离以及应用等方面;科普 ▏CAT8 八类网线Cat8八类网线优势在哪里？在ISO / IEC-11801标准里，根据通道级别将Cat8 八类网线分为了I 类和II类，其中I类Cat8 八类网线屏蔽类型为U/FTP和F/UTP，能向后兼容Cat5e、Cat6、Cat6a的RJ45连接器接口；II类Cat8 八类网线屏蔽类型为F/FTP 或 S/FTP，可向后兼容TERA或GG45连接器接口，目前在京东和淘宝，搜索CAT类网络线的价格还是很有搞头的。由于CAT8 八类网线 / I 类和 II 类信道的长度限制为 30m，它主要应用于数据中心，而不需要传统的 100m 完整布线。骨干布线和接入点布线也可能成为常规企业大楼中的应用。许多大楼的骨干小于 30米，室内的许多接入点不需要很长的电缆。可以预见，接入点的速度将来会超过 10Gbit/s，因此需要比 CAT6A 更好的布线。对于家庭而言，某些应用也可能是高速结构化布线的催化剂。家庭中布线的典型长度与数据中心的范围大致相同，因此CAT8 八类网线可能也成为家庭面向未来的布线选择。特别是在可持续方面，家庭布线是长时间或者永久的，预埋敷设CAT8八类线是一种非常好的选择。综合布线当中，CAT8网线开始渐入佳境.应用场景传输速度优势目前最常用的应用是 40GBase-T。IEEE 有一个相对较新的举动，25GBase-T 以太网速度。事实证明，25GBase-T 实际上会比 40GBase-T 找到更多的支持者。一方面成本是因为25GBase-T 的收发器比 40Gbase-T 的生产成本低。另一方面是因为速度聚合，在数据中心，下一个更高的速度是 100Gbit / s 以太网，通常在光纤布线上。将 4 x 25Gbit / s 聚合成一个 100Gbit / s 线路比将 40Gbit / s 线路聚合成 100Gbit / s线路更容易。随着网络布线对传输性能的要求越来越高。在性价比部分和家庭网络布线的应用要求，相信Cat8 八类网线会逐渐成为数据中心综合布线系统的主流产品，Cat8 八类网线测试仪...

电气参数之衰减串音比

2022/09/27

随着网络布线工艺和技术的发展，现在的检测基本上都是针对Cat.5e或其以上的布线系统，对非专业人员来讲，网线电缆外观上看似乎都差不多，但其传输能力却差别巨大，目前的测试规格除了UL444要求的细则以外，基本是按照TIA/EIA 568-B.2进行测试，测试的指标主要为以下12项：Wiremap（接线图）；Length（长度）；Propagation Delay（传输时延）；Delay Skew（时延差）；Return Loss（回波损耗）；Attenuation（衰减）；(Pair to Pair) NEXT（线对间近端串扰）；(Power Sum) NEXT（综合近端串扰）；(Pair to Pair) ELFEXT（线对间等效远端串扰）；(Power Sum) ELFEXT（综合等效远端串扰）；ACR（衰减串扰比）；PS ACR（综合衰减串扰比）其它参数目前在常规线材测试的时候都有遇到，但是今天我们的主题ACR却是少有要求，今天我们一起聊聊；ACR: 衰减串音比。网络线测试参数之ACRACR的全称为：Attenuation to crosstalk Ratio从字面意义上可以看出，是Attenuation（高频参数基础篇01-衰减参数）和 crosstalk（高频参数基础篇03-串音参数）的关系。名字解释：衰减与串音的比率（ACR）是指由电线或电缆传输媒体所产生的信号衰减与远端串音之间的差异，以分贝为单位。接收信号要达到一个可被接受的数位出错率，其衰减和串音都必须降至最低。在实际应用中，衰减取决于电线或电缆传输媒体的长度和规格，是一个固定的量值。但是我们可以通过保证使双绞线紧紧地但不变形地绞合在一起，并且通过正确固定和安装电线和电缆媒体之间的连接器来减少串音。ACR是一个定量指标，表明在一个通讯电路中，衰减过的信号比目的（接收）端的串音强多少。一个完整的通讯链路在讯号传输的时候，衰减和串扰都是无法避免的存在着，衰减可以看做是线材本身的传输质量，而串扰就可以看做是线缆内部的噪声，这两种性能参数的混合效应，我们也称之为信噪比，信噪比也就是信号能量与噪声能量的强度之比(信噪比，signal/noise = s/n)。通俗地理解就是看看信号和噪声那个更强。如果信号的强度是 10，噪声的强度是 1，则信噪比为 s/n = 10:1=10。此时，信号比噪声要强很多(10 倍于噪声)。所以，设备的接收端口能够很容易地识别出有用信号来，传输的可靠性很高，误码率极低。但如果信号强度为 1，噪声的强度也是1，那么信噪比就是 s/n = 1:1 = 1(0dB)。想想看，在计算机网卡的接收端口上收到了信噪比为 0dB 的真实混合信号，此时网卡可能根本就区分不出哪个是信号哪个是噪声，因为信号和噪声都一样强 —这会造成误码率的大幅增加甚至完全无法进行数据识别、提取和传输。所以，通信设备通常都规定接收信号的信噪比要达到一定水平，否则信号传输的误码率、丢包率就肯定达不到要求，数据传输的出错率就会超标。福禄克测试的时候会有相关的测试对比,设备内置测试设计的公式一般为：ACR(dB)=NEXT(dB)-Attenuation(dB).已经衰减过的讯号和噪声的比，数值量测越大越好。衰减串扰比(ACR)主要是对应由 NEXT 引起的信噪比，而等效远端串扰(ELFEXT)是对应由 FEXT 引起的信噪比。ELFEXT 在有些资料中又直译做“等电平远端串扰”。后来的标准中将等效远端串扰 ELFEXT 重新命名为 ACR-F(即“衰减远端串扰比”，ELFEXT=ACR-F)。所以近端串扰(NEXT)越大à信噪比 ACR-N 越小à信号识别越困难à误码率升高。远端串扰(FEXT)越大à信噪比 ACR-F 越小à信号识别越困难à误码率升高。类似地(逻辑推论)：链路短à衰减小à收到的信号强à信噪比(ACR)大à信号识别越容易à误码率降低；链路短à衰减小à收到的信号强à信噪比(ACR-F)大à信号识别越容易à误码率降低。如上图在福禄克DTX-1800测试中，经常出现的参数是ACR-N，ACR-N是同一频率下近端串扰NEXT和衰减的差值，它不属于TIA/EIA-568B标准的内容，但它对于表示信号和噪声串扰之间的关系有着重要的价值。为了达到满意的误码率，近段串扰以及信号衰减都要尽可能的小。ACR是一个数量指数指示器，表明了在接受端的衰减值与串扰值的比值。为了得到较好的性能，ACR指数需要在几db左右。如果ACR不是足够大，那么将会频繁出现错误。在许多情况中，即使是在ACR值中的一个很小的提高也能有效地降低整个线路中的误码比率。其实目前的线缆类别都有各自的行业技术，现有的产品如果做到极致也是一种策略，各有所专，在没有足够的资金链支撑的时候，不要盲目的去浪费投资和扩张业务！专心做好自己的本业！然后各求所需，不要轻许诺、夸海口、拍胸脯、凭感觉做事，对于自己不擅长的周边产品，可以协同专业的同行配合生产！各有所依，懂得聚焦和简化，不要过分依赖政策和行政资源的支持，依托我们线缆微信圈的平台，多多和行业内的朋友交流和分享，创造合作机会和抓住机遇！...

什么是特性阻抗？

2022/09/27

特性阻抗，是我们在进行高速电路设计的时候经常会提到的一个概念。但是很多人对这个概念并不理解，有时还会错误的理解为直流阻抗。弄明白这个概念对我们更好的进行高速电路设计很有必要，高速电路的很多设计规则都和特征阻抗有关。特征阻抗是对于交流信号(或者说高频信号)来说的。特征阻抗属于长线传输中的一个概念，信号在传输线中传输的过程中，在信号到达的一个点，传输线和参考平面之间会形成电场，由于电场的存在，会产生一个瞬间的小电流，这个小电流在传输线中的每一点都存在。同时信号也存在一定的电压，这样在信号传输过程中，传输线的每一点就会等效成一个电阻，这个电阻就是我们提到的传输线的特征阻抗。要理解特征阻抗的概念，我们先要弄清楚什么是传输线。简单的说，传输线就是能够传输信号的连接线。电源线，视频线，USB连接线，PCB板上的走线，都可以称为传输线。如果传输线上传输的信号是低频信号，假设是1KHz，那么信号的波长就是300公里(假设信号速度为光速)，即使传输线的长度有1米长，相对于信号来说还是很短的，对信号来说传输线可以看成短路，传输线对信号的影响是很小的。但是对于高速信号来说，假设信号频率提高到300MHz，信号波长就减小到1米，这时候1米的传输线和信号的波长已经完全可以比较，在传输线上就会存在波动效应，在传输线上的不同点上的电压电流就会不同。在这种情况下，我们就不能忽略传输线对信号造成的影响。传输线相对信号来说就是一段长线，我们要用长线传输里的理论来解决问题。特征阻抗就属于长线传输中的一个概念。信号在传输线中传输的过程中，在信号到达的一个点，传输线和参考平面之间会形成电场，由于电场的存在，会产生一个瞬间的小电流，这个小电流在传输线中的每一点都存在。同时信号也存在一定的电压，这样在信号传输过程中，传输线的每一点就会等效成一个电阻，这个电阻就是我们提到的传输线的特征阻抗。这里一定要区分一个概念，就是特征阻抗是对于交流信号(或者说高频信号)来说的，对于直流信号，传输线有一个直流阻抗，这个值可能会远小于传输线的特征阻抗。一旦传输线的特性确定了(线宽，与参考平面的距离等特性)，那么传输线的特征阻抗就确定了.特性阻抗详解特性阻抗(ρ)的连续性基本上就取决于分布参数 L0、C0 比值的稳定性，我们都知道欧姆定律：U=RI，其中的 R 就是电阻或者叫电阻负载，单位为欧姆(Ω)。电阻与金属材料的电阻率 (又称导电系数)有关，但在高频信号的传输过程中，我们还需要了解传输高频信号的物理介质(比如双绞线、同轴线、波导)的传输特性，它不同于低频信号，这种传输特性与传输介质的导电材料(例如铜或银) 、导电系数(电阻率)、几何形状(最常见为圆柱形)、分布电感(L0)、分布电容(C0)、绝缘材料(的介电常数)等都有关系，而低频信号传输时则往往不考虑这些分布参数和绝缘材料介电常数的影响。所有的电子线路图中都用 L 代表电感，C 代表电容器(通常是方形、原片形或圆柱形的元件)。但从微观上看，双绞线其实就是两根彼此靠近的圆柱形铜导体，截取一段双绞线来深入观察和研究，你会发现它就是彼此靠近的一对圆柱形铜导体而已。问：圆柱形铜导体是不是自身就存在电感和电容呢？答案是：存在。一米双绞线的每根圆柱形铜芯虽然外形上不是电感器，但本身也存在微量的“体电感”；两根相互靠近的一米铜导体虽然外形上不是电容器，但两者之间确实存在着微量的电荷感应(感应系数即为“体电容”)。这些“外形特征”不像，但“身体”中包含着的微量电感、电容我们就叫做分布参数(分布电感 L0、分布电容 C0)，特性阻抗(ρ)的连续性或者说稳定性其实基本上取决于分布参数 L0、C0 比值的稳定性以上图中的一对“绿色”线对为例，为了分析方便，我们可以把它们等效为图中左下角的电路。电路中的 L0 就是体电感(分布电感)，C0 就是分布电容，R0 就是这段铜导体的电阻。用来衡量这些分布参数对信号传输有何影响时，我们会得出一个算式比较复杂的相关性的等效参数，由于这个参数等效计算的结果正好是以欧姆(Ω)为单位，所以中文把这个参数译做“特性阻抗”，有时简称阻抗(即上图中右上角的计算公式 ρ=……)。这个特性阻抗参数和欧姆定律中常引用的纯电阻完全是两个概念，虽然它们计量单位都是欧姆，但此“欧姆”非彼“欧姆”—特性阻抗是薇电阻 R0 暨“分布参数”彼此“感应作用”的一个等效值，它被用来简要地衡量和描述导体介质的传输特性，且不随“均匀”传输线的长度改变而发生变化(虽然有时根据计算的会需要假设信号传输线的长度为无限)，而电阻是与传输线的长度密切相关的一个参数，传输线越长，电阻值通常也越大。特性阻抗表达式虽然复杂，但随着工作频率的提高(一般大于 1~2MHz 以后)，其值会趋于稳定不变。近似地，此稳定值只与(L0/C0)比值平方根值和绝缘材料的介电常数有关(参见上图右上角关于双绞线特性阻抗的计算公式 ρ=……，其中，d 为铜缆芯线的直径，D 为两根芯线的中心间距，?为绝缘塑料的介电常数)。所以，材料不变的情况下，只要传输线保持结构均匀(即 d 和 D 保持均匀不变)，其分布参数 L0、C0 就会保持不变，其比值 L0/C0 也会保持不变。那么链路每“一点”的特性阻抗也会保持不便(即保持阻抗的连续性)。所以总结下来就是，特性阻抗是由d, D,Σr 所决定b. 特性阻抗和长度无关,如果测试的频率大于1MHz,特性阻抗与频率几乎无关.c. 仅减小d, 特性阻抗增加d. 仅减小D, 特性阻抗减小e. 仅减小Σr ,特性阻抗增加.d=中心导体的直径(m) D=外部导体或覆被的内径(m)Σr =绝缘材质的介电系数。特性阻抗对线缆小白来说可能不好理解，为了方便大家理解，我们举一个类比的例子来加以说明。一条道路，如果非常平整，则我们就说它的平整度(特性阻抗)很高(亦即阻抗连续性好)。如果出现坑洼不平，我们就说他的平整度差(阻抗不连续)。如果前面路断了(断头路)，则车辆行人只能掉头回来(断头相当于电缆开路，阻抗突变为无穷大)。如果路面坑洼颠簸得很厉害，则底盘低的轿车就会放弃前行掉头返回(阻抗突变导致信号产生回波)。由此可以帮助理解：阻抗越连续(平顺)，则信号回波越少。反之，回波越大，则阻抗越不连续(路面不平整顺)。所以，通过测量回波，我们就可以了解路面的质量(电缆的阻抗连续性)。目前我们双绞线常见的特性阻抗规格是 100Ω ，一般要求安装好的链路阻抗的波动值(即路面的不平整度)不要超过±10%，相对于特性阻抗 100Ω 规格数据电缆而言，也就是 90Ω~110Ω 是可以接受的。不过，由于链路的每一点其阻抗值在不同频率和位置都可能是不同的，这为阻抗的精确和方便地测试造成了一定困难，但由于阻抗不连续与“回波”是正相关的，而回波对信号的破坏作用是显而易见的，所以从 90 年代后期开始，主流标准都不再要求测试阻抗，而是专们测试与阻抗连续性密切正相关的回波损耗(RL, Return Loss)。双绞线是一种传输线。理论上，“均匀传输线”上沿长度方向上每一点的分布参数的感应等效值(即特性阻抗 ρ)是不变的，这就前面提到的“阻抗连续性”。例如，一段 100 米的“均匀双绞线”，其 30 米处的特性阻抗值和 50 米处的特性阻抗值理论上应该是一样的(都是标准的 100Ω，即分布电感和分布电容、微电阻、绝缘材料等是保持均匀、一致且对称的)。而真实条件下的双绞线都不是真正的均匀双绞线，传输线上每点的特性阻抗值会因为制造误差、安装变形等原因可能都是不一样的，存在着一定的波动(例如存在 10%的波动)。这种阻抗不连续的现象是由于传输线的加工过程无法做到完全保持线对的连续、均匀一致且与周围金属导体保持结构均匀对称而造成的。如果生产过程中铜线的直径和铜线外绝缘层的厚度随机地发生微小的变化，那么电磁感应的分布参数值 L0(体电感)和 C0(体电容)就会发生微小变化，L0/C0 也会变化，最终经等效公式计算出来的特性阻抗值就会发生变化。例如，30 米处特性阻抗为 103Ω，而 32 米处有可能为 98Ω。类似地，同轴线也存在同样的情况，同轴线中的内导线直径会沿着长度方向发生微小变化，外导体(圈)的直径和内外导体之间的绝缘层的厚度也会发生微小变化，这样其特性阻抗值也会发生微小变化，所以电磁感应值的分布沿长度方向是不连续的，也就是说沿长度方向的特性阻抗值是不连续的。更常见的是在连接器的地方，例如插座：这里的导体形状、尺寸、介质材料等都会发生显著变化，而且是人为设计的显著变化，也是阻抗不连续需要关注的重点产品和部位。分布参数只有在传输高频信号时才产生明显影响(长线理论)，而在低频信号传输时分布参数的微小变化对信号传输的影响是很微弱的(可完全忽略)。例如，用特性阻抗为 75Ω 的同轴线传输 4 千赫兹频率的低频语音信号(电话)，那么即便是阻抗发生大幅度突变，同轴线对这种信号的传输基本上没有影响(相当于短线)，但如果这根同轴线中传输的是 200MHz 的有线电视信号，则很可能因阻抗不连续(例如跳线使用了特性阻抗为 50Ω 的同轴电缆，在连接插座的地方就有 75Ω-50Ω = 25Ω 的特性阻抗突变)，从而导致电视信号的来回多次在不同阻抗的电缆中反射，屏幕上的图像就可能出现严重的重影。阻抗突变是阻抗不连续的一种典型表现，一般发生在传输链路上发生几何尺寸明显变化的地方(典型的就是在连接器插头段、插座等部位)，也发生在导体材料突变和绝缘介质突变的地方(当然，也可能出现在电缆受外力损伤的地方)。用网线举例说明，例如，双绞线和水晶头之间的连接点就是一个阻抗突变点 — 因为双绞线的材质、结构和几何尺寸与水晶头内金属片的材质、结构和几何尺寸、绝缘材料等均不同，两者(可经计算得到)的等效阻抗也可能不一样 —这就会造成阻抗不连续。再如，双绞线与模块(插座)的内部金属结构、几何尺寸都不相同，等效阻抗也不一样，两者相连接时就会在打线的接触点上出现阻抗突变的现象。同样地，水晶头与模块的接触点也是典型的阻抗不连续点。计算机网络曾经使用的同轴电缆(特性阻抗为 50 欧姆)和有线电视使用的同轴电缆(75 欧姆)特性阻抗不同，两者前后“误接”到一起时也会发生阻抗突变，突变点就在连接点处。沿着线对向前传输的信号在阻抗突变点会发生反射，突变越大反射的能量越强，突变越大，反射越强。那么这些回波有什么危害吗？除了前面提到的同轴电缆阻抗突变会令电视出现重影外，在数据电缆中，因为千兆以太网信号端口上的每个线对被设计成既是发射端口又是接收端口(也就是说信号的发射端口上同时又“并联”了一个接收信号输入端口)。这样一来反射回来的信号会回到信号的这个接收端，此回波信号与对端传来的正常信号会在此被叠加在一起而被一同接收，致使信号变形、失真，导致识别出错，丢包率上升。回波也是导致信噪比劣化的又一个重要因素(回波在此也相当于一个干扰噪声)。如果传输线的末端开路，此时可以认为开路点阻抗值变成无穷大，“相对”突变值也是无穷大(从 100Ωà+∞Ω，∞是无穷大的意思)，由于突变的“尺度”太大，则信号传输到末端时会几乎全部反射回来。总线在末端一般都有一个“堵头”，就是用纯电阻连接在开路端，全部吸收总线上的电磁波能量，使它们不会反射回总线中去破坏正常的数据帧波形。如果传输线的末端短路，此时可以认为此短路点的阻抗值为“零”(100Ωà0Ω)，“相对”的阻抗突变值也是“尺度”极大，则信号能量传输到短路点时也会被几乎全部反射回来。由此可知，开路和短路是阻抗突变的两个极端情形，反射回来的信号能量在此时此处都是最大的。我们就是利用这点特性来测量电缆的长度和定位开路/短路位置。那么，开路和短路点谁反射能量更大呢？由于两者都是阻抗极限突变，反射能量都几乎接近与 100%。对于特性阻抗为 75 欧姆的同轴线(家用模拟信号电视用的就是这种线)，如果在传输线的开路末端(即暂时不接电视机的那个插座上)接上一个 75 欧姆的纯电阻，则模拟有线电视信号传输到此末端时会被这个纯电阻全部吸收，末端就没有信号能量会被反射回来，家里其它电视机就不会有重影出现(注：纯数字电视不存在发射信号重影的影响)。类似地，对于 100 欧姆 UTP 电缆(非屏蔽双绞线)，如果在对端的每对线对上各接上一个 100 欧姆纯电阻后，信号能量在对端也会被全部吸收，不会有信号能量反射回来。这种在传输线末端接上纯电阻的方法是消除信号末端开路反射(回波)的一个重要技术，我们习惯上也把它称作“终端阻抗匹配”、终端匹配电阻或简称“匹配终端”。匹配电阻的阻值必须与传输线的特性阻抗值相等，这样才能将信号能量全部吸收而不反射回去。匹配电阻通常都设计制作在网卡端口内的电路板上。类似地，在 120Ω总线的两端也要各接上一个 120Ω的外接纯电阻，可防止信号在总线内来回反射(叠加)，避免干扰、破坏正常的总线数据帧的传输.其实，阻抗匹配的概念并不止于此，如果将两段均匀的同轴电缆连接起来，在连接点处如果“加工”工艺视屏高，金属衔接平顺，没有出现微观结构意义上的阻抗突变现象，则我们也把这两段同轴线的连接也称作匹配。推而广之，凡是阻抗连续的连接点我们都说它们是“匹配”的。按照这个思路，我们就知道通常在双绞线和模块的连接点处，阻抗是很可能有“失配”现象存在的，一条布线链路中的接插件和连接件所在的位置经常也是阻抗不连续的位置(或者说是阻抗失配的位置)。不连续的原因主要是传输线的几何结构或材质(包含绝缘介质的材质)发生了突变。凡是阻抗不连续点，也“一定是”一个信号能量的反射点(回波源)。对于产品设计和生产商来说，就是要制作出连接点阻抗尽量平顺连续的产品 —模块、跳线、各种工业连接器、各种异型非标接插件等等。...

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